Fessurazioni nell’acciaio: come si formano?

Le fessurazioni, il principale meccanismo di rottura nei componenti di acciaio, si verificano in risposta a uno stress combinato con un ambiente corrosivo che attacca i contorni sensibili di un grano.
Un gruppo di ricercatori dell’Università di Manchester (Regno Unito) del National Institute of Applied Sciences  di Lione, in Francia, e dell’ESRF ha rivelato in che modo una fratturazione si espande all’interno di un cristallo tridimensionale nell’acciaio inossidabile.

Secondo quanto viene riferito sulla rivista “Science”, utilizzando una tecnica per mappare la distribuzione dei grani è stato possibile determinare la struttura interna del materiale senza distruggere il campione.

In seguito, è stata prodotta una fessurazione nell’acciaio inossidabile e gli studiosi sono stati in grado di studiare in che modo essa si è propagata nell’acciaio. Le fessurazioni, che rappresentano il principale meccanismo di rottura nei componenti di acciaio, si verificano in risposta a uno stress combinato con un ambiente corrosivo che attacca i contorni sensibili di un grano.

Negli impianti di generazione dell’energia elettrica alcuni contorni divengono sensibili durante il trattamento termico o durante l’irradiazione con neutroni nelle centrali nucleari.La maggior parte dei metalli utilizzati sono costituiti da piccoli cristalli, o grani.

Gli scienziati hanno utilizzato una nuova tecnica chiamata tomografia a contrasto di diffrazione, sviluppata all’ESRF, per ottenere una mappa tridimensionale di tutti i grani in una sezione di acciaio inossidabile di un cavo di 0,4 millimetri di diametro.

La mappa conteneva le forme, le posizioni, e le orientazioni di 362 differenti grani. Il passo successivo è consistito nel porre il cavo in un opportuno liquido corrosivo, e applicare un carico per causare microfratture destinate a crescere tra i grani.

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